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2025.04.17
国産ゲノム編集技術CRISPR-Cas3を用いたユーグレナの品種改良に成功
国産ゲノム編集技術CRISPR-Cas3を用いたユーグレナの品種改良に成功
-ゲノム編集株をより迅速に産業利用することが可能に-株式会社ユーグレナ
C4U株式会社株式会社ユーグレナ（本社：東京都、代表取締役社長：出雲 充、以下「ユーグレナ社」）およびC4U株式会社（本社：大阪府、代表取締役：平井 昭光、以下「C4U社」）は、2023年5月より、「ユーグレナにおけるCRISPR-Cas3法でのゲノム編集技術応用」に関する共同研究を実施してまいりました。この度、本研究の成果として、CRISPR-Cas3法を用いたユーグレナのゲノム編集に成功したことをお知らせします。 これにより、ユーグレナのゲノム編集株をより迅速に産業利用へと展開することが可能となりました。
■研究の背景と目的
これまで、ユーグレナのゲノム編集※には、海外で確立されたゲノム編集技術であるCRISPR-Cas9およびCRISPR-Cpf1が使用されてきました。しかし、これらの技術の基本特許を巡る特許紛争により、真の特許権者が不明確となっており、不透明な特許料や許諾条件が生産株の実用化の障害となっています。この点において、権利関係が明確な他のゲノム編集技術を利用することで、その許諾条件が明確となり、製品化への道筋が整えられることが期待されます。
数あるゲノム編集技術の中でも、特にC4U社が再実施権付独占許諾権を有するCRISPR-Cas3法は、CRISPR-Cas9法と類似した技術的特徴を持ちながら（図1）、ビジネス面も考え併せユーグレナにおいて機能する可能性が高いと考えられました。
本研究では、ユーグレナに対してCRISPR-Cas3法を用いたゲノム編集を2つの遺伝子に適用し、この手法が汎用的に利用可能であることの実証を目的としました。
図1 CRISPR-Cas9法とCRISPR-Cas3法の違い ■研究の内容
CRISPR-Cas3法によるゲノム編集において、作製した株の機能性食品（タンパク質の高含有化など）としての利用を想定し、破壊対象遺伝子として、パラミロン注1）合成に関与するGSL2遺伝子を選択しました。また、作製した株の機能性食品（パラミロンの高含有化など）や化成品（パラミロン誘導体など）としての活用を想定し、破壊対象遺伝子として、ワックスエステル注2）合成に関与するPNO遺伝子も加えて選択しました（図2）。
図2 本検討で破壊した遺伝子とそれらが関与する代謝の流れ GSL2遺伝子の破壊処理を行った集団から、パラミロン粒が見られない細胞を選別・単離し、株として樹立しました。この結果、対象とした遺伝子領域においてPCR法注3）によるDNA塩基配列の欠失が検出され（図3）、CRISPR-Cas3法がユーグレナに対するゲノム編集に適用可能であることが実証されました。
図3 GSL2遺伝子破壊によるパラミロン粒が観察されない株の作出 また、PNO遺伝子を破壊処理した集団からも、対象遺伝子領域においてPCR法で欠失が検出される細胞を探索した結果、PNO遺伝子において大きな欠失が存在する2株の変異体を選抜することに成功しました（図4）。
図4 PNO遺伝子破壊株の作出 さらに、PNO変異体のうち1株について、脂質蓄積に関する性質を調べた結果、低酸素条件での蛍光色素染色では、脂質を蓄積するものの、野生株と比較して蓄積量が少ない様子が観察されました（図5左）。また、実際に脂質を抽出・定量したところ、野生株と比較して有意に脂質蓄積量が少ないことが確認されました（図5右）。
図5 作製したPNO遺伝子破壊株のワックスエステル合成に関する性質 以上の結果から、ユーグレナのゲノム編集において、国産ゲノム編集技術であるCRISPR-Cas3法が利用可能であることを実証しました。また、将来的に利用可能な株として、CRISPR-Cas3法を用いて以下の2種類の品種改良株を作製することに成功しました。
- GSL2破壊株：重量あたりの含有率が高いパラミロンを生成せず、代わりにタンパク質など栄養素の含有率が高い株。パラミロンは、免疫賦活や睡眠の質改善など、様々な食品機能性を発揮する有用成分ではあるが、タンパク質や他の栄養素の量が優先して期待される場面では、GSL2破壊株によってそれらの含有率を増やすことが可能となります。
- PNO破壊株：食品利用時、人間が消化することのできないワックスエステルをゲノム編集前の株よりも生産しない株。
ゲノム編集を用いて作製される品種改良株は、バイオ燃料の原料や肥料などの非食品用途だけでなく、飼料や食品用途にも安全に活用できます。CRISPR-Cas9法およびCRISPR-Cas3法では、ゲノム編集の過程で配列認識用のRNA注4）が細胞に導入されますが、このRNAは数日で分解されるため、残存核酸がないことを確認することで遺伝子組換え体ではないものとして扱うことが可能です。残存核酸がないことを確認された株は、古典的な手法による品種改良株と区別できない株となります。
ユーグレナ社では、実証した技術を利用して、食品用途も含めた様々な用途のユーグレナ品種改良株を作製し、早期実用化に向けて研究開発や製品化を加速してまいります。またC4U社は、共同研究を通じてこのような先進的な取り組みを実施し、CRISPR-Cas3法によるゲノム編集技術の様々な分野での活用を促進してまいります。
注1）パラミロン
パラミロンは、ユーグレナ（ミドリムシ）が持つ特徴的な貯蔵多糖であり、β-1,3-グルカンの結晶です。食品利用する際に、免疫賦活や睡眠の質改善など、様々な機能性を発揮します。注2）ワックスエステル
ワックスエステルは、脂肪酸と脂肪族アルコールがエステル結合した化合物であり、ユーグレナは低酸素環境下に長時間おかれるとワックスエステルを細胞内で合成します。食品用途では、消化吸収の特性上、過剰摂取による影響が懸念される一方、ユーグレナの生産するワックスエステルは、燃料原料として期待されています。注3）PCR法
ポリメラーゼ連鎖反応（Polymerase Chain Reaction, PCR）は、特定のDNA配列を増幅する分子生物学的手法です。DNA配列の欠失や変異の検出に用いることができます。注4）RNA
RNA（リボ核酸）は、DNA（デオキシリボ核酸）と同様に遺伝情報を持つ分子であり、タンパク質合成に関与します。DNAが細胞内で遺伝情報を保存するのに対し、RNAは一般的に短期間で分解されるため、細胞内に長期間残りません。CRISPR-Casシステムにおいては、特定のDNA配列を認識し、切断するために使用されるガイドRNA（gRNA）として利用されます。※ユーグレナ社が発表済のユーグレナのゲノム編集に関するリリース
2019年6月17日「ミドリムシでの高効率ゲノム編集に成功」 https://www.euglena.jp/news/20190617-2/
2022年9月9日「ゲノム編集で遊泳不全ミドリムシの作出に成功」 https://www.euglena.jp/news/20220909-2/
2023年1月30日「ユーグレナの眼点をつかさどる色素を同定 」https://www.euglena.jp/news/20230130-2/
2024年2月1日「微細藻類ユーグレナのゲノム編集技術を拡張 」https://www.euglena.jp/news/20240201-2-2/＜株式会社ユーグレナについて＞
2005年に世界で初めて微細藻類ユーグレナ（和名：ミドリムシ）の食用屋外大量培養技術の確立に成功。「Sustainability First（サステナビリティ・ファースト）」をユーグレナ・フィロソフィーと定義し、微細藻類ユーグレナ、クロレラなどを活用した食品、化粧品等の開発・販売、バイオ燃料の製造開発、遺伝子解析サービスの提供、未利用資源等を活用したサステナブルアグリテック領域などの事業を展開。2014年より、バングラデシュの子どもたちに豊富な栄養素を持つユーグレナクッキーを届ける「ユーグレナGENKIプログラム」を、継続的に実施している。https://euglena.jp＜C4U株式会社について>
新規ゲノム編集技術CRISPR-Cas3を用いて、遺伝性疾患を始めとする様々な疾患に対する新規の治療法等の開発を自社及び他社との提携により推進すると同時に、幅広い産業への応用に向けたプラットフォーム展開に取り組む、大阪大学発バイオベンチャー。
CRISPR-Cas3技術は、現在までにオフターゲット変異は認められておらず高い安全性が期待できることや、ターゲット遺伝子とその周辺を広く削ることができるといった特徴を有し、現在世界中で研究が先行しているCRISPR-Cas9の複雑な特許状況に影響されない、これに対抗し得る有望なゲノム編集技術として注目を浴びている。https://www.crispr4u.jp/ー報道関係者お問合せ先ー
株式会社ユーグレナ 広報担当：西田、畑
TEL: 03-3453-4907 press@euglena.jpＣ４Ｕ株式会社 管理部
TEL: 06-6369-7180 info@crispr4u.com -
2025.03.24
バングラデシュでのユーグレナクッキー配布数が累計2,000万食を突破！GENKIプログラムのさらなる進化に向け、摂取効果測定が進行中
バングラデシュでのユーグレナクッキー配布数が累計2,000万食を突破！
GENKIプログラムのさらなる進化に向け、摂取効果測定が進行中株式会社ユーグレナ
株式会社ユーグレナ（本社：東京都、代表取締役社長：出雲充）は、2014年からバングラデシュの子どもたちに配布を開始した、豊富な栄養素を持つ微細藻類ユーグレナ入りクッキー（以下、ユーグレナクッキー）について、この度、2025年3月13日の配布分をもって、累計配布数が2,000万食を突破したことをお知らせいたします。
本件は、バングラデシュにおける「ユーグレナGENKIプログラム」※1の活動の一環として、同国の子どもたちの健康のために支援を続けた成果であり、本活動にご理解とご協力を賜ったステークホルダーの皆様のお力添えにより達成することができました。現在、ユーグレナクッキー摂取による効果測定および結果分析が進行中で、今後準備が整い次第公表してまいります。これらの取り組みを通して、よりサステナブルな支援活動へと進化を進めてまいります。※1 ユーグレナGENKIプログラム：https://euglena.jp/genki/
■ユーグレナクッキーで笑顔広がる地域の変化
ユーグレナクッキーは、バングラデシュ国内で製造され、学校を通じて継続的に配布されています。同時に、栄養素について学ぶ食育や、正しい手洗いを実践する衛生教育などを行うことで、「ユーグレナGENKIプログラム」が、子どもたちの健康のみならず、教員や保護者、地元企業など、ステークホルダー全体に対してポジティブな変化を促すプログラムへと発展していくことを目指しており、現地拠点のスタッフを中心に各ステークホルダーとの意見交換を積極的に行うことで、さらなる進化を図っています。＜実際にユーグレナクッキーを食べてくれている子どもたちの声＞
・ユーグレナクッキーは私の学校生活に欠かせません。 朝食がない日も、エネルギーを欠かすことなく一日中元気に過ごすことができます。クッキーを配ってくださる皆さんに感謝しています。
—タスリマさん(ナヤンタラUCLCスクール4年生)・朝食がなくても大丈夫。だって学校では、いつでも必要なエネルギーが得られるから。ユーグレナクッキーは、私たちが一日中元気に活動できるようにサポートしてくれます。
— アクリマさん(ナヤンタラUCLCスクール4年生)・59種類の栄養素が詰まったユーグレナクッキーは、いろいろな味が楽しめるのがうれしい。ずっと私のお気に入りです。— シャミムさん(バイトゥル・マムール・マドラサ3年生)
・学校には私のエネルギーの源のクッキーがあります。だから、おなかが空いてしまう心配はありません。 — ミナさん(DAMシェルターホーム4年生)
左上：タスリマさん、右上：アクリマさん、左下：シャミムさん、右下：ミナさん ＜2020年から「ユーグレナGENKIプログラム」に参加する学校の先生の声＞
当校でクッキーを配布し始めてから5年が経ち、子どもたちのエネルギーと集中力が向上し、体の成長にも良い変化が現れています。また、以前はおとなしく静かだった子どもたちが、クッキーを食べるようになってからは、元気に活動的になりました。また、クッキーに含まれる栄養素の大切さを知った子どもたちは、学校外でもジャンクフードを避け、栄養価の高い野菜を進んで食べるようになりましたし、学校の先生たちも栄養についての知識を得られるなど、副次的な効果としても非常に良いプログラムだと感じています。―モハンマドプ校 タクビール-フルクリ先生
2025年2月、モハンマドプ校にて当社社員がGENKIクッキーの健康効果測定を行った ＜「ユーグレナGENKIプログラム」開始当初からクッキーの製造に携わるNabisco社のコメント＞
私たちにとって2,000万食のユーグレナクッキーの配布は大きな節目となります。この活動は、単に学校の子どもたちにクッキーを届けるだけではなく、子どもたちにとって食事と栄養がいかに重要であるかを社会に伝える意義もあります。工場のスタッフやユーグレナのGENKIプログラムの仲間たちに感謝しています。これからもみんなで力を合わせて、より良い未来を作っていきます。
— モクター・ホセイン氏（ Nabisco Biscuit & Bread Factory Ltd. 、副部長兼GENKIプログラム配布管理担当 ）
モクター・ホセイン氏 
バングラデシュ国内工場にて、原料搬入から栄養豊富なクッキーが焼きあがるまで ■ユーグレナGENKIプログラムの始まり
当社は、社長の出雲が、学生時代に訪れたバングラデシュで栄養失調に苦しむ子どもたちを目の当たりにし、栄養問題解決を決意したことがきっかけで創業した会社です。「彼らが、健康になれるような食べ物をみつけたい」という思いで日本に戻った出雲が出会ったものこそ、豊富な栄養素をバランスよく持つ微細藻類ユーグレナでした。この創業のきっかけであるバングラデシュの子どもたちの栄養問題解決を目指して、2014年4月に「ユーグレナGENKIプログラム」を開始し、バングラデシュの子どもたちに特に不足している栄養素1日分が1食分で摂取できるユーグレナクッキーを、現地の子どもたちに無償で配布しています。この「ユーグレナGENKIプログラム」の活動は、ユーグレナ・グループの全商品およびパートナー企業のプログラム対象商品をお買い上げいただいた際の売上の一部や、ご賛同いただいた法人からの寄付金等を協賛金※2※3※4として充てることで運営しています。※2 2017年9月より、一部の小学校の子どもたちに関して、現地のNGOや学校の方々にユーグレナクッキー1袋あたり4円をご支援いただいております
※3 2024年4月より、法人向けGENKIプログラム寄付金制度「GENKI-Yell(エール)」を開始し、2025年3月21日時点で11社からの寄付をいただいております https://www.euglena.jp/news/20240426-2/
※4 2025年1月より、株式会社エポスカードから発行開始した「ユーグレナカード」の自動寄付システムからの寄付金の一部を協賛金として活用させていただいております https://www.euglena.jp/news/20250203-2/＜当社代表取締役社長 出雲充のコメント＞
ユーグレナクッキーの配布数が2,000万食を突破したことを、大変嬉しく思っています。これはひとえに、GENKIプログラムを支えてくださるすべての関係者の皆様のおかげであり、バングラデシュの子どもたちの健康を支えるために取り組んできた私たちの努力が、少しずつ実を結んでいる証です。しかし、この成果はまだ始まりに過ぎません。今後も本プログラムを通じて、より多くの子どもたちに健康と学びの機会を提供し、持続可能な社会の実現を目指していきます。＜株式会社ユーグレナについて＞
2005年に世界で初めて微細藻類ユーグレナ（和名：ミドリムシ）の食用屋外大量培養技術の確立に成功。「Sustainability First（サステナビリティ・ファースト）」をユーグレナ・フィロソフィーと定義し、微細藻類ユーグレナ、クロレラなどを活用した食品、化粧品等の開発・販売、バイオ燃料の製造開発、遺伝子解析サービスの提供、未利用資源等を活用したサステナブルアグリテック領域などの事業を展開。2014年より、バングラデシュの子どもたちに豊富な栄養素を持つユーグレナクッキーを届ける「ユーグレナGENKIプログラム」を、継続的に実施している。https://euglena.jp
―報道関係者お問い合わせ先―
株式会社ユーグレナ 広報宣伝部 -
2025.03.11
東京都の「新エネルギー推進に係る技術開発支援事業」に「新規HVO混合燃料の開発及びサプライチェーン構築とその社会実装」が採択されました
東京都の「新エネルギー推進に係る技術開発支援事業」に
「新規HVO混合燃料の開発及びサプライチェーン構築とその社会実装」が採択されました株式会社ユーグレナ
東急バス株式会社
清水建設株式会社
株式会社竹中工務店
株式会社朝日興産
いすゞ自動車株式会社
カメイ株式会社
シナネン株式会社
平野石油株式会社株式会社ユーグレナ（本社：東京都港区、代表取締役社長：出雲充、以下「ユーグレナ」）と、東急バス株式会社（本社：東京都目黒区、代表取締役社長：古川卓、以下「東急バス」）、清水建設株式会社（本社：東京都中央区、取締役社長：井上和幸、以下「清水建設」）、株式会社竹中工務店（本社：大阪府大阪市、取締役社長：佐々木正人、以下「竹中工務店」）、株式会社朝日興産（本社：大阪府大阪市、取締役社長：宮本靖雄、以下「朝日興産」）、いすゞ自動車株式会社（本社：神奈川県横浜市、代表取締役 取締役社長 COO：南真介、以下「いすゞ自動車」）、カメイ株式会社（本社：宮城県仙台市、代表取締役社長：亀井昭男、以下「カメイ」）、シナネン株式会社（本社：東京都品川区、代表取締役社長：小松良則、以下「シナネン」）、平野石油株式会社（本社：東京都台東区、代表取締役：平野賢一郎、以下「平野石油」）の9社は、東京都の令和6年度「新エネルギー推進に係る技術開発支援事業」に、「新規HVO※混合燃料の開発及びサプライチェーン構築とその社会実装」（以下、「本事業」）が採択されたことをお知らせします。
※ HVO：Hydrotreated Vegetable Oil（水素化処理植物油）の略。バイオマス（生物資源）原料を水素化処理した燃料で、軽油と混合でも単独でも利用することが可能。石油由来の軽油使用時と比較してCO2排出量の削減効果が高い
東京都および、公益財団法人東京都環境公社では、東京の脱炭素化と産業の振興等に資するため、新エネルギーおよびその利活用・普及に係る製品・サービス等の調査研究、技術開発、実証、実装等の取り組みを支援する「新エネルギー推進に係る技術開発支援事業」を実施しています。
このたび採択された本事業に取り組む9社は、かねてよりバイオ燃料等の使用を通じてサステナブルな社会の実現への貢献を目指しており、各々の分野でHVOベースの新たなバイオ燃料の開発・製造・貯蔵・輸送・実証利用などを実施し、サプライチェーン構築と社会実装への取り組みを進めます。
本事業の概要は以下の通りです。
●事業名：新規HVO混合燃料の開発及びサプライチェーン構築とその社会実装
●主な実施事業者
代表企業：ユーグレナ
構成企業：東急バス、清水建設、竹中工務店、朝日興産、いすゞ自動車、カメイ、シナネン、平野石油
各社の主な役割イメージ ●事業概要
HVOベースの新たなバイオ燃料の開発と、近い将来のバイオ燃料のより一層の普及に向けたサプライチェーン増強およびその実証を行う
●期間
2025年2月～2028年2月（予定）
9社は、東京都の「新エネルギー推進に係る技術開発支援事業」における「新規HVO混合燃料の開発及びサプライチェーン構築とその社会実装」を通じて東京都の脱炭素化とサステナブルな社会づくりへの貢献を目指し、協働していきます。
＜株式会社ユーグレナ＞
代表者：代表取締役社長 出雲充、所在地：東京都港区芝5丁目29番11号
https://www.euglena.jp
＜東急バス株式会社＞
代表者：代表取締役社長 古川卓、所在地：東京都目黒区東山3丁目8番1号
https://www.tokyubus.co.jp
＜清水建設株式会社＞
代表者：取締役社長 井上和幸、所在地：東京都中央区京橋2丁目16番1号
https://www.shimz.co.jp
＜株式会社竹中工務店＞
代表者：取締役 社長 佐々木正人、所在地：大阪市中央区本町4丁目1番13号
https://www.takenaka.co.jp
＜株式会社朝日興産＞
代表者：取締役社長 宮本靖雄、所在地：大阪市中央区北浜2丁目6番26号
https://www.asahi-ko-san.co.jp
＜いすゞ自動車株式会社＞
代表者：代表取締役 取締役社長 COO 南真介、所在地：神奈川県横浜市西区高島1丁目2番5号
https://www.isuzu.co.jp
＜カメイ株式会社＞
代表者：代表取締役社長 亀井昭男、所在地：宮城県仙台市青葉区国分町3丁目1番18号
https://www.kamei.co.jp
＜シナネン株式会社＞
代表者：代表取締役社長 小松良則、所在地：東京都品川区東品川1丁目39番20号
https://sinanen.com
＜平野石油株式会社＞
代表者：代表取締役 平野賢一郎、所在地：東京都台東区柳橋2丁目19番6号
https://hiranosekiyu.com―報道関係者お問い合わせ先―
株式会社ユーグレナ 広報宣伝部
東急バス株式会社 経営統括室 経営企画部(広報担当)
清水建設株式会社 コーポレート・コミュニケーション部
株式会社竹中工務店 経営企画室広報部
株式会社朝日興産 本社管理部
いすゞ自動車株式会社 広報部 広報グループ
カメイ株式会社 法人営業部業務課
シナネン株式会社 経営企画部 経営企画・広報チーム
平野石油株式会社 営業企画推進部営業企画課
